热泵热水器是目前世界上最先进、能效比最高的热水设备之一，它根据逆卡诺循环原理，以极少的电能通过传热工质把空气中的低温热能吸收进来，经过压缩机压缩后成为高温热能，传至水中加热热水，在不同的运行工况下热泵热水机组每消耗1度电能就可以从低温热源中吸收2-6度电的热量，节能效果非常显著。
传热工质是一种特殊的物质，在实际运行当中，热泵中传热工质的蒸发极限温度为-20℃左右，因此5℃至0℃的空气，相比之下也是热源。热泵热水系统可以充分吸收周围环境的热能，汇同压缩机运转的机械能一起传送给高温热源〔热水器〕，使得热水器中的热水升温到设定的温度。